Conceptos básicos de impresión 3D: cómo evitar la caída de voladizo

Una necesidad básica de la impresión 3D es construir sobre capas anteriores, no puede simplemente comenzar a imprimir una pieza en el aire. Aunque de manera realista, muchos diseños contienen algún tipo de voladizo donde una capa se imprime más lejos que la capa debajo de ella. Dependiendo de qué tan inclinado sea el ángulo de su voladizo, esto puede estar bien, sin embargo, también puede enfrentar la inclinación del voladizo si es demasiado empinado. Aquí donde el plástico impreso simplemente no tiene la integridad estructural y el soporte de las capas inferiores para permanecer en su lugar adecuado.

Una buena pauta para determinar si un voladizo es demasiado empinado es la regla de los 45 °. Los voladizos que están a 45 ° de la vertical, o menos, casi siempre se imprimen bien, los problemas tienden a comenzar con voladizos en ángulos superiores a 45 ° de la vertical. Por supuesto, la “regla” de 45 ° es más una guía, ya que la tecnología de impresión 3D moderna generalmente puede imprimir ángulos más pronunciados gracias al software de corte mejorado y las soluciones de enfriamiento.

Cómo prevenir la caída del voladizo

Para poder obtener buenos voladizos, es importante poder obtener primero impresiones normales de buena calidad. Asegúrese de que su filamento esté seco y de que esté imprimiendo en el rango de temperaturas adecuado para el material que está utilizando actualmente.

La caída del voladizo a menudo se debe a un enfriamiento insuficiente. Aumentar la velocidad de los ventiladores o, si es necesario, cambiar los ventiladores o los conductos del ventilador puede ayudar a enfriar el plástico extruido más rápido. Bajar la temperatura del cabezal de impresión algunos grados también puede ayudar aquí, ya que el enfriamiento que tiene tiene menos trabajo que hacer si el material impreso comienza más frío.

Sugerencia: Para encontrar la configuración óptima de enfriamiento y temperatura del cabezal de impresión para su instalación, imprimir una torre de temperatura puede ser una gran idea. Estas torres de temperatura imprimen una estructura repetida, que a menudo incluye voladizos, y la temperatura de impresión aumenta con cada capa de la estructura, para que pueda ver qué temperaturas de impresión funcionan mejor para usted.

Disminuir la velocidad de impresión puede ayudar a evitar la caída, ya que la velocidad reducida permite que la temperatura del cabezal de impresión se reduzca aún más y los ventiladores de enfriamiento afecten un área por más tiempo. En algunos casos, especialmente cuando se trata de puentes y cuando tiene una solución de enfriamiento fuerte, aumentar la velocidad de impresión puede ayudar. Esto funciona porque agrega tensión que ayuda a mantener la forma deseada, también aleja el cabezal de impresión en caliente más rápido, lo que permite que el enfriamiento sea más efectivo.

Ajustar la altura de la capa puede ayudar a reducir la caída del voladizo, aunque ambas direcciones tienen ventajas, por lo que esto puede requerir un poco de prueba y error para encontrar la mejor opción para su situación. Reducir la altura de la capa aumenta el número de pasos utilizados para imprimir la misma cantidad de altura, esto significa que cada capa tiene que sobresalir menos de la capa anterior, lo que significa que se suspende menos plástico. La reducción en la altura de la capa también disminuye el peso tirando de cada capa hacia abajo, aunque también reduce la resistencia estructural. Las capas más gruesas son más rígidas pero más pesadas, también son más difíciles de enfriar y dan como resultado una apariencia más escalonada a medida que las capas sobresalen más.

Es una buena idea comprobar que el orden de impresión de su muro esté optimizado. Primero desea imprimir las paredes interiores y luego la carcasa exterior. Se prefiere esto, ya que le da a la carcasa exterior que sobresale más estructura para sostenerse y significa que no está comenzando capas en el aire.

Cómo soportar el voladizo

Las estructuras de soporte son un método muy común para soportar voladizos. Estos son, literalmente, piezas de andamio impresas deliberadamente para proporcionar soporte y están destinadas a ser cortadas una vez que la impresión esté completa. Desafortunadamente, este proceso de corte puede dañar potencialmente la impresión o dejar marcas antiestéticas, incluso después de un lijado cuidadoso. Si tiene una impresora 3D que tiene más de un cabezal de impresión, puede intentar usar estructuras de soporte solubles. Estos aprovechan la capacidad de imprimir con dos materiales diferentes a la vez para construir estructuras de soporte a partir de un material que se puede disolver, generalmente en agua, aunque algunos requieren el uso de otros solventes. Las estructuras de soporte solubles permiten brindar soporte a geometrías complejas que antes no se podían imprimir porque no es necesario poder alcanzar con un cuchillo para cortarlas.

Es posible que pueda evitar agregar estructuras de soporte por completo o al menos minimizar su necesidad al diseñar teniendo en cuenta los voladizos. Teniendo en cuenta la regla de los 45 °, puede diseñar orificios y arcos biselados en lugar de redondeados. Estos usan una forma de lágrima para asegurar que el voladizo nunca exceda los 45 °, eliminando así el problema de posibles voladizos caídos. Para algunos diseños, puede evitar los voladizos girando el modelo. Por ejemplo, si está imprimiendo la letra "E", hay dos voladizos si la imprime verticalmente. Si gira el modelo 90 ° en sentido antihorario para que quede de lado, los dos voladizos ahora apuntan hacia arriba. También puede colocar la letra plana para lograr el mismo resultado.

Puede ser difícil o imposible encontrar un ángulo de rotación que elimine o incluso minimice particularmente los voladizos para muchos modelos complejos. En estos casos, es posible que desee intentar dividir el modelo en varias piezas que luego se pueden pegar juntas más tarde. Por ejemplo, si está intentando imprimir un avión, no hay un ángulo único sin voladizos visibles y significativos debido a las alas. Si, en cambio, corta el modelo por la mitad horizontalmente en las alas y luego imprime la mitad inferior al revés, prácticamente puede eliminar los voladizos y la necesidad de soportes extensos a costa de tener que pegar las dos partes juntas después.